【数控刀具选用指南2】金属切削过程中的基本定义（下）

在《【数控刀具选用指南】金属切削过程中的基本定义（上）》中，我们了解了金属切削过程中的切削运动和切削用量。本期将继续介绍有关金属切削过程的基础知识，请大家和小编一起来看看吧~

（本篇选自《数控刀具选用指南》第一章第一节（一）基本定义）

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（四）刀具切削部分的结构

刀具切削部分由前刀面、后刀面、切削刃以及刀尖等组成，如图1-4所示。

图1-4  刀具结构

1. 前刀面Aγ  切屑从刀具上流出时所经过的表面。

2. 后刀面Aα  刀具上与工件的过渡表面相对的表面。

3. 副后刀面Aα′  刀具上与工件的已加工表面相对的表面。

4. 主切削刃S  刀具上前刀面Aγ与后刀面Aα的交线，担任主要的切削工作。

5. 副切削刃S′  刀具上前刀面Aγ与副后刀面Aα′的交线，担任次要的切削工作。

6. 刀尖  刀具上主切削刃S与副切削刃S′的汇交点。

（五）刀具几何角度

刀具几何角度如图1-5所示。

图1-5  刀具几何角度

a） 刀具角度标注   b） 车刀角度

1. 主偏角κr  主切削刃与进给运动方向之间的夹角。

2. 副偏角κr′  副切削刃与进给运动反方向之间的夹角。

3. 刀尖角εr  主切削平面与副切削平面间的夹角。刀尖角的大小会影响刀具切削部分的强度和传热性能。它与主偏角和副偏角的关系为:

4. 前角γo  前刀面与基面间的夹角。当前刀面与基面平行时，前角为零。基面在前刀面以内，前角为负。基面在前刀面以外，前角为正。

5. 后角αo  后刀面与切削平面间的夹角。

6. 楔角βo  前刀面与后刀面间的夹角。楔角的大小将影响切削部分截面的大小，决定着切削部分的强度，它与前角γo和后角αo的关系为：

7. 刃倾角λs  主切削刃与基面间的夹角。刃倾角正负的规定如图1-6所示。刀尖处于最高点时，刃倾角为正；刀尖处于最低点时，刃倾角为负；切削刃平行于底面时，刃倾角为零。

图1-6  刃倾角的正负规定

λs=0的切削称为直角切削，此时主切削刃与切削速度方向垂直，切屑沿切削刃法向流出。

λs≠0的切削称为斜角切削，此时主切削刃与切削速度方向不垂直，切屑的流向与切削刃法向倾斜了一个角度，如图1-7所示。

图1-7  直角切削与斜角切削

a） 直角切削   b） 斜角切削

8. 副后角αo′  副后刀面与副切削刃切削平面间的夹角。

上述的几何角度中，最常用的是前角γo、后角αo、主偏角κr、刃倾角λs、副偏角κr′和副后角αo′，通常称之为基本角度，在刀具切削部分的几何角度中，上述基本角度能够完整地表达出车刀切削部分的几何形状，反映出刀具的切削特点。εr、βo为派生角度。

（六）切削层参数

切削刃在一次进给中，从工件待加工表面上切下来的金属层称为切削层。如图1-8所示，外圆车削时，工件转一转，车刀从位置I移动到位置II，前进了一个进给量f，图中阴影部分即为切削层。其截面尺寸的大小即为切削层参数，它决定了刀具所承受负荷的大小及切屑的厚薄，还将影响切削力、刀具磨损、表面质量和生产效率。

图1-8  外圆纵车时切削层参数

a） 直线刃切削   b） 圆弧刃切削

1. 切削层公称厚度hD（简称切削厚度）  切削厚度是垂直于切削层表面测量的切削层尺寸，与进给量f的关系式为：

可见，hD随f、κr的增大而增大。当切削刃为直线时，切削刃上各点处的hD相等；切削刃为曲线时，切削刃上各点的hD是变化的。

2. 切削层公称宽度bD（简称切削宽度）  切削宽度是沿过渡表面测量的切削层尺寸，与背吃刀量ap的关系式为：

可见，ap越大，bD越宽。

3. 切削层公称横截面积AD（简称切削面积）  切削面积是在切削层尺寸平面内的横截面积，其计算公式为：

4. 金属去除率Q  单位时间里被刀具切除的工件材料体积。相当于切削层公称横截面积以vc值沿切削速度方向运动一个单位时间所包含的空间体积，它是反映切削效率高低的一个指标，其计算公式为：

数控刀具选用指南

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来源：金属加工